JPH0592478U - ガス圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クランクシャフトの入力軸部のシール性を小
型、軽量の構造により安価に達成するとともに、別途中
和室あるいは電源等を必要としないガス圧縮機を提供す
る。 【構成】フロントハウジング１０の内部にクランクシャ
フト７の入力軸部７ａを取り巻くようにオイル室１５を
設け、該入力軸部７ａの外周面と、フロントハウジング
１０に形成した入力軸部７ａ用挿通孔１０ａの内周面と
の間に、前記オイル室１５の前後に位置するようにオイ
ルシール１７，１８を介在し、クランクケース１の側壁
１ｃにオイル室１５の上部とクランク室１ａを連通する
連通路１６を形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は例えば水素等の可燃性ガスあるいは毒性ガス等のガス圧縮機に関し 、さらに詳しくはクランクシャフトの入力軸部のシール構造に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ガス圧縮機はピストンを収容するシリンダボア内の圧縮室からクラン ク室へのガスのリークがあり、又、クランク室にはクランクシャフトの入力軸部 があるため該軸部外周のシール構造如何によってガスが外部へリークすることが ある。そのため可燃性ガス又は毒性ガスの圧縮機においては、圧縮室とクランク 室との間に中和室等を設けて不活性ガスとともに安全な場所に排気する構造をと っている。従って、圧縮機の大型化及び設備費の増大が避けられないという問題 がある。

【０００３】 そこで、本願出願人は先にクランクシャフトの入力軸部に磁力を用いた密封式 の動力伝達継手を提案している。この圧縮機は図３に示すようにクランクケース １を貫通して支持されたクランクシャフト７の入力軸部７ａに内部マグネット ２１を設け、その外周に駆動軸２２に連結した外部マグネット２３を配置してい る。そして、両マグネット２１，２３の磁力により非接触で駆動軸２２の回転運 動をクランクシャフト７に伝達するようにしている。さらに、内部マグネット ２１を覆うようにクランクケース１にはクランク室１ａを静的にシールするため のカバー２４がＯリング２５を介して取り付けられ、ガスの外部へのリークを防 止するようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来の水素ガスのシール構造は、駆動軸２２と入力軸部７ａとが非 接触であるため静的シール性を確保することができる反面、マグネット２１，２ ３が高価であるばかりではなく、その重量が大きく大型化するという問題があっ た。しかも駆動軸２２とクランクシャフト７の芯出し作業が難しいという問題も あった。

【０００５】 この考案の目的は上記従来の問題点を解消してクランクシャフトの入力軸部の シール性を小型、軽量の構造により安価に達成することができるとともに、別途 中和室を必要としないガス圧縮機を提供することにある。

【０００６】 又、この考案の別の目的はさらにシール性を向上することができるガス圧縮機 を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の考案は上記目的を達成するため、クランクケースに軸受を介し てクランクシャフトを支持し、前記クランクケースの側壁にクランクシャフトの 入力軸部の静的シールを行うフロントハウジングを設けるとともに、クランクケ ース外壁にはピストンを収容するシリンダボアを有するシリンダブロックを設け 、クランクシャフトの回転運動をコンロッド及びピストンロッドを介して前記ピ ストンに往復運動として伝達するガス圧縮機において、 前記フロントハウジングの内部に前記クランクシャフトの入力軸部を取り巻く ようにオイル室を設け、該入力軸部の外周面と、フロントハウジングに形成した 入力軸部挿通孔の内周面との間に、前記オイル室の前後に位置するようにオイル シールを介在するという手段をとっている。

【０００８】 又、請求項２記載の考案は、請求項１において、前記クランクケースの側壁に オイル室とクランク室を連通する連通路を形成するという手段をとっている。

【０００９】

【作用】

請求項１記載の考案は、クランクケースの側壁にクランクシャフトの入力軸部 を取り巻くようにオイル室を形成するフロントハウジングを設け、該ハウジング と入力軸部との間に内側及び外側のオイルシールを介在したので、クランク室か ら軸受隙間を通してクランク室外部にリークしようとするガスは内側のオイルシ ールにより阻止される。又、内側オイルシールを通過したガスはオイル室に貯留 されたオイル内に侵入するが、このガスはオイル中に気泡となって混入した後、 オイル室の上部に移動するので、外側オイルシールから大気中へリークすること はない。

【００１０】 又、請求項２記載の考案はフロントハウジング内のオイル室とクランク室が上 部において連通路により連通されているので、オイル室とクランク室とは同圧力 に保持され、ガスが内側オイルシールを通してオイル室へ侵入し難くなる。譬え オイル室にガスが侵入してもオイル中に混入した気泡状のガスは前記連通路を通 してクランク室内に還元され、外部へのリークが確実に防止される。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案を水素ガス圧縮機に具体化した一実施例を図１〜図２に基づい て説明する。

【００１２】 この実施例のガス圧縮機においては、クランク室１ａを形成するクランクケー ス１の上部にシリンダボア２ａを有するシリンダブロック２が固着され、シリン ダブロック２の上端面にヘッドカバー３が取付けられている。又、前記シリンダ ボア２ａ内にはピストン４が収容され、該ピストン４に連結したピストンロッド ５が前記クランクケース１を形成する上壁１ｂを貫通してクランク室１ａに挿入 されている。前記上壁１ｂにはピストンロッド５のロッドシール６が設けられ、 ピストン４による圧縮動作時にシリンダボア２ａ内圧縮室Ｒからクランク室１ａ へ水素ガスがリークする量を抑制している。

【００１３】 又、前記クランクケース１を形成する前後両側壁１ｃ，１ｄにはクランクシャ フト７が軸受８を介して回転可能に支持されている。このクランクシャフト７は コンロッド９を介して前記ピストンロッド５に連結されている。

【００１４】 さらに、前記クランクケース１の側壁１ｃ，１ｄには前記クランクシャフト７ の入力軸部７ａをシールするためのフロントハウジング１０及び後端部をシール するためのリヤハウジング１１がＯリング１２〜１４を介して接合固定されてい る。そして、前記フロントハウジング１０には例えばシリコンオイルを貯留する ためのオイル室１５が設けられ、該オイル室１５の上部は連通路１６を介してク ランクケース１内のクランク室１ａと連通されている。又、前記フロントハウジ ング１０の入力軸部７ａを挿通する挿通孔１０ａの内周面には、オイル室１５を 挟むようにして入力軸部７ａの外周面と挿通孔１０ａの内周面とのシールを行う 内側オイルシール１７及び外側オイルシール１８が設けられている。前記Ｏリン グ１２，１３は図２に示すように前記連通路１６の内外側に同心状に配置されて いる。

【００１５】 １９は前記入力軸部７ａに嵌合したプーリである。又、前記クランクケース１ のフロント側壁１ｃにはクランク室１ａ内に侵入したガスを吸入管路（図示略） に導くための還元パイプ２０が接続されている。

【００１６】 次に、前記のように構成したガス圧縮機について、その作用を説明する。 今、モータ等の動力源によりプーリ１９が回転されると、入力軸部７ａ及びク ランクシャフト７が回転される。このためコンロッド９及びピストンロッド５を 介してピストン４が上下に往復動され、吸入管路（図示略）からシリンダボア ２ａ内圧縮室Ｒへ吸入された水素ガスが圧縮されて吐出管路（図示略）に吐出さ れる。この圧縮動作時において圧縮室Ｒからロッドシール６の隙間を通してクラ ンク室１ａにリークされた水素ガスは、クランク室１ａ内から還元パイプ２０を 介して吸入管路側に戻される。

【００１７】 この実施例では前記クランク室１ａとオイル室１５が連通路１６を介して同圧 力となっているので、クランク室１ａ内の水素ガスが内側オイルシール１７を通 してオイル室１５に移動することは殆どない。又、万一内側オイルシール１７を 通して水素ガスがオイル室１５に流入してシリコンオイル中に気泡となって混入 した場合には、その水素ガスがシリコンオイル中を上昇して連通路１６からクラ ンク室１ａに戻されるため、外側オイルシール１８を通して外部にリークするこ とはない。このため水素ガスの入力軸部７ａでのシールが確実に行われる。

【００１８】 又、この実施例ではフロントハウジング１０にオイル室１５とオイルシール １７，１８を設けるのみの簡単な構成であるため、シール構造を小型、軽量化す ることができ、さらに付随設備も不要で高価な部品を使用する必要もなく、安価 に製作することができる。

【００１９】 なお、この考案は前記実施例に限定されるものではなく、次のように具体化す ることができる。 （１）前記実施例ではオイル室１５とクランク室１ａを連通する連通路１６を 形成したが、これを省略すること。この場合にはオイル室１５に貯留されたオイ ルが密封されることになるので、内側オイルシール１７を通してガスがオイル室 １５に侵入することはない。又、クランク室１ａは還元パイプ２０により吸入管 路側と連通されているため、クランク室１ａ内の圧力はオイル室１５内の圧力よ りも低くなり、この点からも内側オイルシール１７を通してガスがオイル室１５ へ侵入することはない。万一、オイル室１５に水素ガスが侵入した場合には、オ イル室１５の上部に溜まるので、外側オイルシール１８から外部にリークするこ とはない。

【００２０】 （２）前記実施例ではＯリング１２，１３を同心状に配設したが、Ｏリング １３は連通路１６の回りのみに形成してもよい。 （３）前記実施例ではオイル室１５にシリコンオイルを貯留したが、これに代 えて例えば鉱物性オイルを貯留してもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上詳述したように、請求項１記載の考案は、クランクシャフトの入力軸部の シール性を小型、軽量の構造により安価に達成することができるとともに、別途 中和室あるいは電源等を不要にすることができる効果がある。

【００２２】 又、請求項２記載の考案は、請求項１記載の考案の効果に加えてさらにシール 性を向上することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を具体化した水素ガス圧縮機の一実施
例を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】従来のガス圧縮機の断面図である。

【符号の説明】

１ クランクケース、１ａ クランク室、１ｃ，１ｄ
側壁、２ シリンダブロック、２ａ シリンダボア、４
ピストン、７ クランクシャフト、７ａ 入力軸部、
８ 軸受、１０ フロントハウジング、１０ａ 挿通
孔、１２〜１４Ｏリング、１５ オイル室、１６ 連通
路、１７，１８ オイルシール。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクケースに軸受を介してクランク
   シャフトを支持し、前記クランクケースの側壁にクラン
   クシャフトの入力軸部の静的シールを行うフロントハウ
   ジングを設けるとともに、クランクケース外壁にはピス
   トンを収容するシリンダボアを有するシリンダブロック
   を設け、クランクシャフトの回転運動をコンロッド及び
   ピストンロッドを介して前記ピストンに往復運動として
   伝達するガス圧縮機において、 前記フロントハウジングの内部に前記クランクシャフト
   の入力軸部を取り巻くようにオイル室を設け、該入力軸
   部の外周面と、フロントハウジングに形成した入力軸部
   用挿通孔の内周面との間に、前記オイル室の前後に位置
   するようにオイルシールを介在したガス圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記クランクケース
   の側壁にオイル室とクランク室を連通する連通路を形成
   したガス圧縮機。